中學化學常見反應順序問題

上海 樊亞軍

中學化學涉及的化學反應紛繁復雜，物質混合體系中的化學反應往往包括很多具體的反應。分析清楚化學反應進行的先后順序對解決混合體系中的化學反應問題很有幫助，有助于將復雜問題簡單化。以下是幾種中學化學常見的與化學反應順序有關的問題：

一、與氧化還原反應有關的順序

【例1】(2016·江西新干模擬)在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3+、Cu2+、Fe2+的物質的量濃度之比為4∶2∶1，現加入適量的鐵粉，使溶液中三種離子的物質的量濃度之比為1∶3∶9，則投入的鐵粉與原溶液中Cu2+的物質的量之比為

( )

A.5∶4 B.4∶5 C.3∶5 D.5∶6

【答案】D

【備考提示】與氧化還原反應有關的順序問題，需要首先找到體系中所有涉及的化學反應，再依據不同的氧化劑(或還原劑)強弱進行排序，依據反應強先于弱進行的原則，分清楚體系中所有化學反應進行的先后順序，然后按照步驟依次進行計算。

【例2】(2017·吉林高考模擬)向含有Fe2+、I-、Br-的溶液中通入適量氯氣，溶液中各種離子的物質的量變化如圖1所示。有關說法正確的是

( )

圖1

A.線段BC代表Cl-數目的變化情況

B.原混合溶液中c(FeBr2)=6 mol/L

D.原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3

【答案】CD

二、酸與鹽的反應順序

【例3】(2019·陜西西安期末)向四只盛有一定量NaOH溶液的燒杯中通入不同量的CO2氣體后，在所得溶液中逐滴加入鹽酸至過量，并將溶液加熱，產生的氣體與加入鹽酸的物質的量的關系如圖2所示：

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

則下列分析都正確的組合是

( )

溶液主要組成成分對應圖象溶液中離子濃度關系ANaHCO3、Na2CO3Ⅱc(CO2-3)c(CO2-3)CNa2CO3Ⅳc(Na+)=c(CO2-3)+c(HCO-3)+c(H2CO3)DNaHCO3Ⅰc(Na+)

【答案】A

備考提示：酸與鹽反應的體系中往往會涉及與堿的反應，在判斷反應順序時，首先要從離子反應角度，H+先與OH-反應，再與酸根離子反應，如果是多元酸根離子，還需要從“強酸制弱酸”的角度分步進行反應。

【例4】(2019·江西贛州質檢)已知HX為一元弱酸。某混合溶液中含有4 mol NaX、2 mol Na2CO3和1 mol NaHCO3。往溶液中通入3 mol CO2氣體，充分反應后，氣體全部被吸收，所得溶液中鈉鹽的量可能為

( )

選項NaXNa2CO3NaHCO3A0 mol3 mol3 molB1 mol2 mol4 molC2 mol1 mol5 molD3 mol0 mol6 mol

【答案】D

三、鐵、銅與硝酸的反應順序

【例5】(2019·河南南陽月考，不定項選擇)某銅鐵合金中銅和鐵的物質的量之和為ymol，其中Cu的物質的量分數為a，將其全部投入50 mLbmol·L-1的稀硝酸溶液中，加熱使其充分反應(假設NO是唯一的還原產物)。下列說法正確的是

( )

A.若金屬有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金屬又開始溶解

B.若金屬全部溶解，則溶液中一定含有Fe3+

C.若金屬全部溶解，且產生336 mL氣體(標準狀況)，則b=0.3

【答案】AD

【例6】(2019·吉林白城模擬)鐵粉和銅粉的均勻混合物，平均分成四等份，分別加入同濃度的稀硝酸，充分反應，在標準狀況下生成NO的體積和剩余金屬的質量如表1所示(設硝酸的還原產物只有NO)：

編號①②③④稀硝酸體積/mL100200300400剩余金屬/g18.09.600NO體積/mL2 2404 4806 720V

下列計算結果正確的是

( )

A.①中溶解了5.6 g Fe B.硝酸的濃度為4 mol/L

C.②中溶解了9.6 g Cu D.④中V=8960

【答案】BD

四、二氧化碳與堿的反應順序

【例7】(2018·天津期末)將足量的CO2不斷通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀與通入CO2的量的關系可表示為

( )

A

B

C

D

【答案】C

【備考提示】這類題目中，往往涉及二氧化碳與兩種堿反應，生成一種碳酸鹽可溶，一種碳酸鹽難溶，可以依據先生成沉淀后不生成沉淀，先與溶質反應后與沉淀反應，先與堿反應后與碳酸鹽的順序，可以將反應分為四步。以氫氧化鉀和氫氧化鋇的混合溶液為例：1.二氧化碳與氫氧化鋇生成碳酸鋇；2.二氧化碳與氫氧化鉀生成碳酸鉀；3.二氧化碳與碳酸鉀生成碳酸氫鉀；4.二氧化碳與碳酸鋇生成碳酸氫鋇。借助反應順序再對圖象進行分析，就容易理解圖象。

五、CO2、H2O與Na2O2的反應順序

【例8】(2019·江蘇無錫期末)將16.8 g的NaHCO3受熱分解后所產生的CO2氣體和水蒸氣全部通過裝有一定量的Na2O2的密閉容器后，充分反應，最后固體質量增加2.9 g，密閉容器內所裝Na2O2的物質的量為________。

【答案】0.15 mol

【備考提示】二氧化碳、水蒸氣都能與過氧化鈉反應，由于水蒸氣與過氧化鈉反應的產物氫氧化鈉還能與二氧化碳反應，因此，可以假設為二氧化碳先于過氧化鈉反應，剩余的過氧化鈉再與水蒸氣反應，這樣可以簡化問題的分析。

中學化學中涉及與化學反應順序有關的化學問題很多，雖然在近幾年高考試題中不多見，但是梳理清楚化學反應發生的先后順序，對理解中學化學很多問題很有幫助。分析具體與反應順序有關的問題時，要首先分析出體系中所有涉及的化學反應，再根據某方面對化學反應進行排序，有可能是依據氧化性、還原性強弱，有可能是依據溶液中離子反應總是向著離子濃度減小的方向進行，有可能某一特殊類型的反應，為了簡化計算和理解，人為對反應設定一個順序，總之，只要合理，一個按照某種順序進行的化學反應是有助于中學階段的化學學習的。